張道亮

摘 要 GPS定位系統(tǒng)是空間衛(wèi)星群與地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩個(gè)部分所構(gòu)成的。GPS地面測(cè)控系統(tǒng)：GPS地面測(cè)控系統(tǒng)含有主控站一個(gè)，注入站三個(gè)與監(jiān)測(cè)站五個(gè)，主控站功能主要在于按照各個(gè)監(jiān)控站通過(guò)GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)星鐘改正參數(shù)及衛(wèi)星星歷等加以計(jì)算，同時(shí)把該數(shù)據(jù)經(jīng)注入站輸送至衛(wèi)星當(dāng)中；此外，其也可控制衛(wèi)星，對(duì)衛(wèi)星發(fā)送指令，同時(shí)對(duì)備用衛(wèi)星予以調(diào)度等。監(jiān)控站功能主要在于對(duì)衛(wèi)星信號(hào)加以接收，對(duì)衛(wèi)星工況進(jìn)行監(jiān)測(cè)等。而注入站功能則在于把由主控站所計(jì)算數(shù)據(jù)注進(jìn)衛(wèi)星當(dāng)中。為此，本文接下來(lái)將理論結(jié)合實(shí)際，深入分析GPS定位系統(tǒng)在房屋建筑測(cè)量中的應(yīng)用情況，并對(duì)一些關(guān)鍵內(nèi)容加以闡述。

【關(guān)鍵詞】GPS定位系統(tǒng)；房屋建筑測(cè)量；應(yīng)用

伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，某些方面工程建設(shè)進(jìn)程較之以往明顯加快，而這同時(shí)也給工程建設(shè)帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。從當(dāng)前建設(shè)角度出發(fā)，超高層和高層的建筑物已是建設(shè)發(fā)展的必然。如今有更多高層建筑涌現(xiàn)出來(lái)，其結(jié)構(gòu)造型漸趨復(fù)雜，對(duì)人類(lèi)基本需求予以滿(mǎn)足同時(shí)，對(duì)于當(dāng)前房屋建筑測(cè)繪也提出更高的要求。GPS定位系統(tǒng)是新型測(cè)量系統(tǒng)，現(xiàn)如今已被諸多航空攝影、地形測(cè)量、大地測(cè)量及工程測(cè)量工程應(yīng)用。將GPS定位技術(shù)應(yīng)用在房屋建筑測(cè)量當(dāng)中，是近幾年來(lái)才興起的，這主要是由于GPS定位系統(tǒng)能夠?qū)θ蛉我獾攸c(diǎn)使用者全天不間斷提供具有高精度保障三維速度、三維坐標(biāo)與時(shí)間等信息技術(shù)參數(shù)，讓房屋測(cè)繪變得更為輕松便捷。本文主要對(duì)GPS定位系統(tǒng)在房屋建筑測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行一番深入分析，同時(shí)通過(guò)歸納總結(jié)得到一個(gè)相對(duì)客觀的結(jié)論，那就是GPS定位系統(tǒng)在目前房屋建筑測(cè)量中具有十分廣闊發(fā)展前景，其未來(lái)發(fā)展藍(lán)圖將會(huì)是非常美好的。

1 GPS定位系統(tǒng)工作原理分析

GPS定位系統(tǒng)是一類(lèi)可以授時(shí)同時(shí)可以測(cè)距空間交錯(cuò)定點(diǎn)導(dǎo)航體系，它可以對(duì)全球用戶(hù)持續(xù)發(fā)送高精度、實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)位置，同時(shí)很好測(cè)定時(shí)間信息與三維速度。此技術(shù)主要原理是系統(tǒng)內(nèi)部衛(wèi)星對(duì)外輸送導(dǎo)航電文與測(cè)距信號(hào)，衛(wèi)星位置信息也在導(dǎo)航電文之中，用戶(hù)憑借GPS定位系統(tǒng)信號(hào)接收儀可以在同時(shí)接收超過(guò)三個(gè)衛(wèi)星信號(hào)內(nèi)容，對(duì)接收儀天線中心位置加以明確，也就是測(cè)站點(diǎn)和超過(guò)三顆GPS衛(wèi)星間距，同時(shí)對(duì)這時(shí)GPS衛(wèi)星空間位置坐標(biāo)予以結(jié)算，借助距離交錯(cuò)法對(duì)測(cè)站位置坐標(biāo)進(jìn)行結(jié)算。依據(jù)測(cè)距原理，不難發(fā)現(xiàn)GPS定位系統(tǒng)存在如下定位原理及方法：一是通過(guò)偽距法確定位置；二是通過(guò)載波相位對(duì)定位予以測(cè)量；三是利用差分方法做GPS定位等。當(dāng)前，大地接收機(jī)載波相位的測(cè)量精度維持在約1.5毫米，或是更高。在實(shí)際應(yīng)用該系統(tǒng)時(shí)，想要讓衛(wèi)星軌道誤差還有電離層、對(duì)流層折射誤差、接收機(jī)的鐘差與衛(wèi)星鐘差降至最低，就可把載波相位的測(cè)值各類(lèi)線性間差分值視為觀測(cè)值，取得兩點(diǎn)間精確度較高GPS基線向量（也就是坐標(biāo)差）。

2 房屋建筑測(cè)量中GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 測(cè)量精準(zhǔn)度高

利用GPS定位系統(tǒng)在對(duì)控制網(wǎng)和線路的控制點(diǎn)進(jìn)行快速測(cè)量中，獲得數(shù)據(jù)信息較為可靠，而且工作效率較高。流動(dòng)站對(duì)基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)進(jìn)行接收時(shí)通常需經(jīng)數(shù)據(jù)的鏈接裝置獲得，同時(shí)還要對(duì)GPS的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，只要確保超出四顆衛(wèi)星相位的觀測(cè)值跟蹤及必要幾何圖形，提供厘米級(jí)的定位結(jié)果便不是什么難事。相關(guān)實(shí)踐資料顯示，通常10km范圍中便可實(shí)現(xiàn)約（15mm+1ppm）的精度，同時(shí)數(shù)據(jù)可靠性是較高的，點(diǎn)同點(diǎn)間互相獨(dú)立，不會(huì)累積誤差，所以可以說(shuō)其測(cè)量精準(zhǔn)度更高。

2.2 測(cè)量時(shí)間較短

傳統(tǒng)工程控制及大地測(cè)量會(huì)通過(guò)導(dǎo)線網(wǎng)、三角網(wǎng)等方法施測(cè)，不但耗費(fèi)工時(shí)，還需要達(dá)到點(diǎn)間通視標(biāo)準(zhǔn)，通視精度分布也不均衡。但結(jié)合GPS定位系統(tǒng)，對(duì)觀測(cè)站的平面位置予以精確測(cè)定時(shí)，對(duì)觀測(cè)站大地高程也可實(shí)現(xiàn)精確測(cè)定，減少傳統(tǒng)測(cè)量時(shí)測(cè)量?jī)x器搬站次數(shù)及控制點(diǎn)的數(shù)量，也盡可能的避免了因?yàn)榇植顚?dǎo)致返工情況，測(cè)量作業(yè)人數(shù)及時(shí)間大大減少了，卻與此同時(shí)提升了工作效率及水平。

3 GPS定位系統(tǒng)在房屋建筑測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 GPS定位系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)確定

GPS定位系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)，基本上包含如下幾方面：一是設(shè)計(jì)精度。按照工程所需及測(cè)區(qū)狀況，選取特殊地區(qū)等級(jí)GPS網(wǎng)當(dāng)作測(cè)區(qū)首級(jí)的控制網(wǎng)；二是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與網(wǎng)形?？刂凭W(wǎng)共計(jì)12個(gè)點(diǎn)，當(dāng)中聯(lián)測(cè)已知平面的控制點(diǎn)有2個(gè)，高程的控制點(diǎn)有5個(gè)。結(jié)合三部GPS接收儀進(jìn)行觀測(cè)，網(wǎng)形布置為邊連式；三是觀測(cè)計(jì)劃。依照GPS可見(jiàn)預(yù)報(bào)圖及幾何圖形的強(qiáng)度，選取最為合適觀測(cè)點(diǎn)，同時(shí)將實(shí)施調(diào)度表布置出來(lái)。

3.2 GPS定位系統(tǒng)技術(shù)測(cè)量外業(yè)實(shí)施

應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，衛(wèi)星被視作空間觀測(cè)對(duì)象，形成無(wú)需地面點(diǎn)后方交錯(cuò)，各接收機(jī)也具有自身控制點(diǎn)，經(jīng)接收數(shù)據(jù)解算得到點(diǎn)經(jīng)緯坐標(biāo)值，多個(gè)接收儀一同接收數(shù)據(jù)構(gòu)成三角網(wǎng)形在平差解算時(shí)發(fā)揮應(yīng)有作用，而自由網(wǎng)沒(méi)有約束平差獲得坐標(biāo)，進(jìn)而再對(duì)已知控制點(diǎn)做約束平差取得相應(yīng)坐標(biāo)。而且各單位中GPS聯(lián)測(cè)與高等級(jí)的導(dǎo)線都有自身不同方法與軟件做平差解算操作。當(dāng)導(dǎo)線距離較長(zhǎng)時(shí)投影會(huì)發(fā)生變形，而對(duì)投影變形操作對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)建設(shè)具有決定性作用。

3.3 GPS定位系統(tǒng)技術(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)處理

GPS接收儀觀測(cè)已大部分實(shí)現(xiàn)智能化與自動(dòng)化發(fā)展，同時(shí)觀測(cè)的時(shí)間也在大幅縮短，使作業(yè)強(qiáng)度有所減少，觀測(cè)的時(shí)候衛(wèi)星空間分布與衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量會(huì)對(duì)觀測(cè)效果有直接影響。因?yàn)閭€(gè)別點(diǎn)受到地形條件等約束，對(duì)衛(wèi)星觀測(cè)和信號(hào)質(zhì)量有巨大影響[4]。所以，需要嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選點(diǎn)，挑選最佳時(shí)段進(jìn)行觀測(cè)，此外要重視通訊設(shè)備使用情況。利用GPS定位系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸與處理為隨機(jī)完成的，但凡符合接收衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量與已知數(shù)據(jù)精度、數(shù)量的條件，便可方便快捷得到滿(mǎn)足條件的坐標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS測(cè)量是指借助測(cè)量式GPS接收機(jī)開(kāi)展定位測(cè)量工作，主要用在各類(lèi)控制網(wǎng)當(dāng)中。測(cè)量過(guò)程中，可將GPS接收儀天線位置視作靜止的，這樣在處理數(shù)據(jù)時(shí)，接收儀天線是一個(gè)不會(huì)隨著時(shí)間而變化的量，經(jīng)接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取待定點(diǎn)坐標(biāo)。測(cè)量時(shí)，GPS測(cè)量實(shí)際觀測(cè)模式由多部接收儀處于不同測(cè)站靜止同步測(cè)得?？梢哉f(shuō)通過(guò)GPS定位系統(tǒng)，確保了測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性，以防止全站儀導(dǎo)線選點(diǎn)方面的劣勢(shì)。打個(gè)比方，通過(guò)全站儀進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候應(yīng)當(dāng)選擇視野開(kāi)闊、地勢(shì)較高的地方，導(dǎo)線邊緣長(zhǎng)度需要按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)盡可能向平均邊長(zhǎng)靠攏，不同導(dǎo)線的各邊長(zhǎng)也不可以有太大差距，兩條相挨著的導(dǎo)線之間應(yīng)確保通視。結(jié)合GPS定位系統(tǒng)，也防止人為操作全站儀而因主觀因素造成的誤差，進(jìn)一步的確保了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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[4]劉貴波.淺談高層及超高層建筑施工GPS定位控制測(cè)量[J].科學(xué)之友，2011（04）：150-151.

作者單位

秦皇島市住房保障和房產(chǎn)管理局 河北省秦皇島市 066000